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帕金森病(PD)是多发于中老年人的神经退行性疾病,病理基础是中脑黑质致密部的多巴胺(DA)能神经元变性凋亡,多巴胺合成减少。其因为迄今尚未完全明了,临床上也没有理想的防治措施。近年,慢性炎症反应被认为是PD的主要继发病理学因素,而小胶质细胞(MG)是脑内炎症反应的主要参与者。MG通过激活后释放大量的炎症细胞因子和活性氧介导神经元的损伤,在PD中起重要促进作用。适当抑制小胶质细胞的活化能阻止DA神经元的进行性坏死。
流行病学调查显示,吸烟与PD发病之间存在着明显的负相关。也有证据显示,烟草的主要成分尼古丁(NIC)可以改善PD的临床表现,能够减少DA神经元的丢失。体外实验证实MG表面表达有α7型烟碱乙酰胆碱受体(nAChR-α7)并显示NIC可以与该受体结合,抑制小胶质细胞的激活,减少炎性因子的释放,发挥抗炎和保护多巴胺神经元的作用。然而NIC在体内是否通过nAChR-α7发挥神经保护作用却鲜有报道。
目的:
本实验通过观察NIC及nAChR-α7的阻断剂-α-银环蛇毒素(α-BTX)对脂多糖(LPS)诱导的PD大鼠模型的影响,探讨NIC对DA神经元的保护机制。
方法:
60只Wistar大鼠随机分为4组:对照组、模型组、尼古丁组和混合组。每天分别腹腔注射PBS、PBS、NIC、NIC与α-BTX的混合;第14d单侧黑质一次性注射PBS、LPS、LPS和LPS;黑质注射药物后2w进行阿朴吗啡诱导的旋转试验,利用免疫组织化学观测各组黑质区酪氨酸羟化酶(TH)免疫阳性神经元及离子钙结合蛋白1(Iba1)阳性细胞的形态和数量,用免疫组织化学平均光密度检测各组黑质IL-6,TNF-α,iNOS的表达水平,并用免疫荧光双标检测模型组大鼠Iba1阳性细胞是否表达这些因子。
结果:
(1)对照组大鼠未诱导出旋转运动;模型组73.3%大鼠诱导出明显的旋转运动(154.2±14.9圈/30min),与对照组有显著差异(P<0.05):尼古丁组20%大鼠诱导出旋转运动(111.7±10.7圈/30min),与模型组相比显著减弱(P<0.05);混合组66.7%诱导出旋转运动(145.1±12.7圈/30min),与模型组相比无显著差异(P>0.05)。
(2)对照组大鼠黑质区TH免疫阳性神经元数量为148.4±9.7个;模型组TH免疫阳性神经元数量(47.0±5.8个)与对照组相比显著减少(P<0.05);尼古丁组TH免疫阳性神经元数量(84.4±6.8个)与模型组相比显著增加(P<0.05);混合组TH免疫阳性神经元数量(53.0±4.3个)与模型组相比无显著差异(P>0.05)。
(3)对照组大鼠黑质区Iba1免疫阳性细胞数量少(4.4±1.1),有少量的IL-6、TNF-α、iNOS阳性表达;模型组Iba1免疫阳性细胞数量(42.6±3.4)及IL-6、TNF-α、iNOS的表达量与对照组相比均显著增多(P<0.05):尼古丁组Iba1免疫阳性细胞数量(14.4±3.2)及IL-6、TNF-α、iNOS的表达量与模型组相比均显著减少(P<0.05);混合组Iba1免疫阳性细胞数量(38.4±2.3)及IL-6、TNF-α、iNOS的表达量与模型组相比无显著差异(P>0.05)。
结论:
尼古丁-尼古丁受体通路对LPS诱导的PD病鼠多巴胺神经元有保护作用,可能与抑制小胶质细胞的活化,减少致炎因子IL-6、TNF-α、iNOS的分泌有关。